DE1063750B - Geraet zur Pruefung des Ausatmungsvorganges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Prüfung des Ausatmungsvorganges, bekannt unter dem Famen Spirometer, mit dem nicht nur die Menge der ausgeatmeten Luft festgestellt wird, sondern auch die Zeit, innerhalb welcher die Lunge entleert werden kann, bzw. wieviel Prozent der gesamten Luftmenge in der ersten Sekunde des Ausatmens tatsächlich ausgeatmet wird.

Es ist bereits ein Gerät zur Prüfung des Ausatmungsvorganges bekannt, bei dem die Geschwindigkeit der durch einen konstanten Querschnitt strömenden Ausatmungsluft bzw. die pro Zeiteinheit ausgeatmete Luftmenge als Funktion der zum Ausatmen benötigten Zeit z. B. photographisch registriert wird. Von der ausgeatmeten Luft wird dort ein Flügelrad in Bewegung gesetzt, wobei die Menge der ausgeatmeten Luft gemessen wird. Nach einem anderen Vorschlag· wird neben dem Druck auch die Geschwindigkeit der Atemluft gemessen und registriert.

Diese bekannten Ausführungen sollen vereinfacht werden. Insbesondere soll mittels einer einfach wirkenden, vom Arzt auch auf seinen Patientenbesuchen mitzunehmenden und ohne Schwierigkeiten zu bedienenden Vorrichtung die Menge der ausgeatmeten Luft und die hierbei benötigte Zeit festgestellt und registriert werden.

Ausgehend von einem solchen Gerat, bei dem die pro Zeiteinheit ausgeatmete Luftmenge als Funktion der zum Ausatmen benötigten Zeit mittels einer mechanischen Vorrichtung registriert wird, besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß ein an sich bei Spirometern bekanntes, von der ausgeatmeten Luft in Drehung versetztes Flügelrad mit einer Schreibvorrichtung gekuppelt ist, die auf ein konzentrisch-zu ihrer mit dem Flügelrad gekuppelten Führungsachse anbringbares Aufzeichnungsblatt aufsetzbar ist und von einem axial zum Aufzeichnungsblatt verschiebbaren, in seiner Bewegung von einem aufziehbaren Uhrwerk gesteuerten Rohr getragen ist.

Zur Kupplung des Flügelrades mit einem die Schreibvorrichtung tragenden, um die Führungsachse drehbaren Stangengestell dient ein Untersetzungsgetriebe, auf dessen Ausgangswelle nach vorgenommenem Verschluß ein die richtige Lage der Schreibvorrichtung gegenüber dem Aufzeichnungsblatt sicherndes Verbindungsstück angeordnet ist. Das zur axialen Verschiebung der Schreibvorrichtung dienende Uhrwerk steht in Antriebsverbindung mit einer auf ihrem Umfang das biegsame Rohr reibungsschlüssig tragenden Scheibe, deren Ablaufeinsatz mit dem Umlaufeinsatz des Flügelrades gekuppelt ist und die bei Erreichung des oberen Ablaufendes der Schreibvorrichtung über einen Nocken gegen einen Hebel schlägt, welcher das Uhrwerk abschaltet.

Gerät zur Prüfung
des Aus atmungsVorganges

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 11

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 25. November 1952

Comelis Lanooy, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Die Schreibvorrichtung ist zweckmäßig schwenkbar angeordnet und mit einem unter Federspannung stehenden Hebel verbunden, der mit in axialer Verlängerung zu ihm liegenden Nocken derart zusammenwirken kann, daß die Schreibvorrichtung bei Anschlag des Hebels an den oberen Nocken vom Aufzeichnungsblatt abgekippt und bei Anschlag an den unteren Nocken an dieses Blatt herangeschwenkt wird.

Um eine lineare Beziehung zwischen der Drehzahl des Flügelrades je Zeiteinheit und der eingeatmeten Luftmenge je Zeiteinheit zu schaffen, ist es vorteilhaft, eine magnetische Bremsscheibe vorzusehen, der gegenüber das Flügelrad bewegbar ist.

Das Gehäuse zur Aufnahme dieses Gerätes ist vorzugsweise zweiteilig ausgebildet; der eine einseitig offene Teil enthält das mit Auslaß öffnungen versehene Verschlußstück, das Einatmungsmundstück, das Flügelrad, die Bremsscheibe und das Übersetzungsgetriebe; der andere, als einseitig offene Zylindertrommel ausgebildete Teil trägt die feststehende Führungsachse, das um diese drehbare Stangengestell mit der von ihm getragenen Schreibvorrichtung sowie auf seinem Boden das von einer Feder antreibbare, mittels eines von außen aufsetzbaren Schlüssels aufziehbare Uhrwerk und die hiermit gekuppelte Scheibe mit dem auf ihr an einem Punkt befestigten biegsamen Rohr.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführttngsbeispiel wiedergegeben, welches das Gerät teilweise im Schnitt darstellt.

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Das Gerät ist in einem zweiteiligen Gehäuse untergebracht. Der eine Gehäuseteil, der als zylinderförmige Trommel 1 ausgebildet ist, ist an seinem offenen Rand mit einer Aussparung 6 versehen, in welche Nocken 4 des den anderen Teil des Gehäuses darstellenden Verschlußstückes 2 nach Aufsetzen auf den Teil 1 eingreifen können. Die Nocken 4 sind von Stiften 5 getragen, die im Rändelring 7 befestigt sind. Unterhalb des Rändelringes 7 befindet sich ein ringförmiger Rand 3, durch welchen die Nocken 4 hindurchgreifen.

Das Verschlußstück 2 besitzt ferner ein Flügelrad 8 und eine im Verschlußstück fest angeordnete magnetische Bremse 9. Die Flügelradwelle 10 ist an ihrem

Nocken 31 die Schreibvorrichtung 19 von dem auf der Innenseite des Trommelgehäuses 1 angeordneten Aufzeichnungsblatt abgekippt wird, während in der unteren Lage, die die Anfangslage für die vorzunehmende Aufzeichnung darstellt, die Schreibvorrichtung 19 durch Anschlag des Hebels gegen den Nocken 32 in die Aufzeichnungslage verschwenkt wird.

Das Aufzeichnungsblatt kann in üblicher Weise aus erwähnten io präpariertem Papier bestehen, in welchem Falle die Schreibvorrichtung 19 dann aus Metall besteht. Bei Verwendung von üblichem Schreibpapier als Aufzeichnungsblatt kann die Schreibvorrichtung die Kurve mit Tinte aufzeichnen. In, diesem in der Zeicheinen Ende im Atmungsmundstück 11 gelagert, ist 15 nung dargestellten Falle ist an dem Halter 18 ein durch die Bremsscheibe hindurchgeführt und trägt an Stift 33 befestigt, der, wenn die Schreibvorrichtung

nicht gegen das Aufzeichnungsblatt anliegt, das feine Loch an der Spitze der Schreibvorrichtung 19 durchsticht und es dadurch reinigt; in dieser Lage kann

der offenen Seite des Verschlußstücks ein Getrieberad 12, welches mit weiteren Getrieberädern ein
Untersetzungsgetriebe ergibt, auf dessen Ausgangswelle ein Verbindungsstück 13 viereckiger Form vor- 20 dann der Tintenbehälter auch gefüllt werden, gesehen ist, welches nach vorgenommenem Verschluß Das Gerät arbeitet in folgender Weise: Angenom

men, das Gerätegehäuse sei geschlossen und es soll betriebsfertig gemacht werden, dann wird zunächst die Verschlußkappe 2 durch Drehen des Rändelringes 7 und durch Freistellung der Nocken 4 von der Aussparung 6 von dem Trommelgehäuse 1 entfernt. Auf die Innenseite dieser Trommel 1 wird dann das Auf-

der Gehäuseteile die richtige Lage sichert. Im Verschlußstück 2 sind öffnungen 14 vorgesehen, durch welche die eingeatmete Luft entweichen kann.

Die Trommel 1 enthält ein Stangengestell 16,, das am oberen Ende durch einen Halter 15, am unteren Ende durch einen Halter 17 abgeschlossen ist und zwischen diesen Haltern einen weiteren Halter 18 für eine Schreibvorrichtung 19 trägt. Diese Schreibvor-

zeichnungsblatt eingelegt, während die Schreibvorrichtung 19 ihre offene Lage einnimmt, wobei sie

richtung ist schwenkbar angeordnet und mit einem 30 durch den Nocken 31 von der Wand des Gehäuses ab

gekippt ist.

Nachdem das Uhrwerk 23 mittels eines auf den außen vorstehenden Vierkant 26 aufgesetzten Schlüssels aufgezogen und dadurch das biegsame Rohr 27 auf die Scheibe 25 aufgewickelt ist, wobei die Schreibvorrichtung in ihre untere Lage geführt und über den Nocken 32 gegen das ihnen aufgelegte Aufzeichnungsblatt herangeschwenkt ist, wird das Verschlußstück 2 auf die Trommel 1 aufgesetzt und durch

unter Spannung einer Feder 21 stehenden Hebel 20 verbunden.

Mittig zur Trommel 1 ist eine Führungsachse 22 angeordnet, um welche das Stangengestell 16 mit den Haltern drehbar ist. Der Halter 18 ist auf dieser Achse über ein Kugellager gelagert, gleichfalls der untere Halter 17.

Im untersten Teil dieses trommeiförmigen Gehäuseteils ist ein Uhrwerk 23 angeordnet, dessen Ausgangswelle mit einer Scheibe 25 gekuppelt ist, die in 40 Drehung des Rändelringes 7 die Verrastung der der Mitte mit einem Vierkantstift versehen ist, wel- Nocken 4 in der Aussparung 6 bewirkt. Mittels des eher durch die Gehäusewand nach außen ragt. Durch Verbindungsstückes 13 werden sämtliche beweglichen Aufsetzen eines Schlüssels und durch Drehen dieses Teile in die zum Betrieb erforderliche Lage gebracht. Vierkants 26 kann das Uhrwerk aufgezogen werden. Über ein auf das Einatmungsmundstück 11 aufge-

Auf dem Außenumfang der Scheibe 25 ist ein bieg- 45 setztes, z. B. aus Pappe bestehendes auswechselbares sames Rohr 27 reibungsschlüssig angeordnet und an Mundstück kann dann die zu untersuchende Person, der Scheibe an einer Stelle 28 befestigt. Dieses Rohr das Gerät selbst in der Hand haltend, die Luft in das kann aus einer dichtgewickelten Spirale bestehen. Das Gerät einatmen, und es kann die bekannte »Tieffeneauvon der Scheibe 25 abführende Ende des Rohrs 27 ist Kurve« aufgenommen werden. Die eingeatmete Luft durch die Mitte des im Halter 17 angeordneten Kugel- 50 durchläuft das Flügelrad 8 und setzt dieses in Umlagers hindurchgeführt und koaxial zur Führungs- lauf, um dann durch die Ausströmöffnungen 14 zu achse 22 angeordnet. Mit dem äußersten Ende ist entweichen. Mit dem Flügelrad wird über das Überdieses Rohr mit dem die Schreibvorrichtung tragen- Setzungsgetriebe 12 auch das Stangengestell in den Halter 18 verbunden. Wenn sich die Scheibe 25 Drehung versetzt, und es wird auch das Uhrwerk 23 beim Ablaufen des Uhrwerks dreht (in der Zeichnung 55 durch die Mitdrehung des Halters 17 gestartet, entgegen dem Uhrzeigersinn) wird durch die Reibung Die Schreibvorrichtung unterliegt somit, gesteuert

das biegsame Rohr 27 mitgenommen, dessen oberes Ende sich dann längs der Führungsachse 22 nach oben verschiebt und hierbei den Halter 18 mit der Schreibvorrichtung 19 mitnimmt.

Die Scheibe weist einen Nocken 29 in solcher Anordnung auf, daß er beim Drehen der Scheibe 25 und dann, wenn der Halter 18 an der Oberseite der Trommel angelangt ist, gegen einen Hebel 30 anschlägt, durch den das Uhrwerk 23 gestoppt wird.

Die Halter 15 und 17 tragen einander zugekehrte Necken 31 bzw. 32, die mit dem mit der Schreibvorrichtung 19 verbundenen Hebel 20 in der Weise zusammenwirken, daß beim Erreichen der oberen Grenz-

vom Flügelrad 16, einer Umlaufbewegung auf der Innenseite der Trommel und gleichzeitig einer axialen Verschiebung, bedingt durch das gleichzeitige Ablaufen des Uhrwerks 23 und der dadurch bewirkten Drehung der Scheibe 25 sowie des Abwälzens des biegsamen Rohres 27. Die Schreibvorrichtung macht somit eine Aufzeichnung, welche, gesteuert durch die beiden erwähnten Vorgänge eine Kurve darstellt, die, in Höhe des Nockens 32 beginnend, auf der Innenseite des Aufzeichnungsblattes schräg nach oben ansteigt. Die Aufwärtsbewegung hat eine lineare Beziehung zu der Zeit, während die Drehbewegung durch die Bremsscheibe 9 eine lineare Beziehung zur eingeatme-

lage durch Anschlagen- des Hebels 20 gegen den 70 ten Luftmenge aufweist. Die aufgezeichnete Kurve

Claims (6)

gibt somit in der Abszissenachse linear die Zeit und auf der Ordinatenachse gleichfalls linear die Luftmenge an, wonach aus der Kurve unmittelbar der Luftinhalt der Lunge, die Zeit, in der ein gewisser Teil des Lungeninhalts ausgeatmet wird, und weitere solche Daten wiedergegeben werden, welche der Arzt für seine Diagnose benötigt. Wenn die Schreibvorrichtung 19 die obere Lage erreicht, was z.B. 4 Sekunden nach dem Starten des Uhrwerks der Fall sein kann, so stößt der Nocken 29 gegen den Hebel 30., welcher das Uhrwerk stoppt. Die Aufzeichnung ist dann beendet, und das Aufzeichnungsblatt kann nach Entfernen des Verschlußstückes 2 aus der Trommel herausgenommen werden. 15 Patentansprüche:

1. Gerät zur Prüfung des Ausatmungsvorganges, bei dem die pro Zeiteinheit ausgeatmete Luftmenge als Funktion der zum Ausatmen benötigten Zeit mittels einer mechanischen Vorrichtung registriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bei Spirometern bekanntes, von der ausgeatmeten Luft in Drehung versetztes Flügelrad (8) mit einer Schreibvorrichtung (19) gekuppelt ist, die auf ein konzentrisch zu ihrer mit dem Flügelrad (8) gekuppelten Führungsachse (22) anbringbares Aufzeichnungsblatt aufsetzbar ist und von einem axial zum Aufzeichnungsblatt verschiebbaren, in seiner Bewegung von einem aufziehbaren Uhrwerk (23) gesteuerten Rohr (27) getragen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung des Flügelrades (8) mit einem die Schreibvorrichtung (19) tragenden, um die Führungsachse (22) drehbaren Stangengestell (16) über ein Untersetzungsgetriebe (12) erfolgt, auf dessen Ausgangswelle nach vorgenommenem Verschluß ein die richtige Lage der Schreibvorrichtung gegenüber dem Aufzeichnungsblatt sicherndes Verbindungsstück (13) angeordnet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Uhrwerk (23) in Antriebsverbindung mit einer auf ihrem Umfang das biegsame Rohr (27) reibungsschlüssig tragenden Scheibe steht, deren Ablaufseinsatz mit dem Umlaufseinsatz des Flügelrades gekuppelt ist und die bei Erreichung des oberen Ablaufendes der Schreibvorrichtung über einen Nocken (29) gegen einen Hebel (30) schlägt, welcher das Uhrwerk abschaltet.

4. Gerät nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibvorrichtung (19) schwenkbar angeordnet und mit einem unter Federspannung stehenden Hebel (20) verbunden ist, der mit in axialer Verlängerung zu ihm liegenden Nocken (31, 32) derart zusammenwirken kann, daß die Schreibvorrichtung bei Anschlag des Hebels (20) an den oberen Nocken (31) vom Aufzeichnungsblatt abgekippt und bei Anschlag gegen den unteren Nocken (32) an dieses Blatt herangeschwenkt wird.

5. Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad (8) auf einer fest angeordneten Bremsscheibe (9) derart bewegbar ist, daß ein lineares Verhältnis zwischen der Drehzahl des Flügelrades je Zeiteinheit und der eingeatmeten Luftmenge je Zeiteinheit besteht.

6. Gerät nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein zweiteiliges Gehäuse, dessen einer einseitig offener Teil das mit Auslaßöffnungen (14) versehene Verschlußstück (2), das Einatmungsmundstück (11), das Flügelrad (8), die Bremsscheibe (9) und das Übersetzungsgetriebe (12) enthält, während der andere, als einseitig offene Zylindertrommel (1) ausgebildete Teil die feststehende Führungsachse (22), das um diese drehbare Stangengestell (16) mit der von ihm getragenen Schreibvorrichtung (19) sowie auf seinem Boden das von einer Feder antreibbare, mittels eines von außen aufsetzbaren Schlüssels aufziehbare Uhrwerk (23) und die hiermit gekuppelte Scheibe (25) mit dem auf ihr an einem Punkt befestigten biegsamen Rohr (27) trägt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 832 683, 663 675,
614;

deutsche Patentanmeldung S 1509 IXb/42e (bekanntgemacht am 17. 4.1952);

britische Patentschrift Nr. 416 640;

USA.-Patentschrift Nr. 2 326 925.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 608/1E 8.